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第7讲电阻+变阻器—+2025年九年级物理寒假讲义
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1.电阻:导体对电流阻碍作用的大小叫做电阻。
用符号R表示,单位是欧姆(),千欧()
2.影响电阻大小的因素:
(1)材料。长度相同、横截面积相同的不同材料组成的导体,电阻一般不同。
(2)长度。由同一种材料组成的导体,横截面积相同时,导体越长电阻越大。用一个比喻:街道越长,行人受到阻碍的机会越多。
(3)横截面积。由同一种材料组成的导体,长度相同时,横截面积越大的导体电阻越小。
用一个比喻:街道越宽行人受到阻碍的机会越少,越畅通;管道越粗,水越容易流过去。
(4)导体电阻还随着温度的变化而变化。对于大多数导体来说,温度升高时,电阻变大,如金属导体;但也有少数导体,其电阻随温度的升高而降低,如石墨。
【典型例题】
类型一、电阻 影响电阻大小的因素
1.下面有关导体电阻的说法中正确的是( )
A.导体没有电阻,绝缘体有电阻
B.铜的电阻比铁的电阻小
C.粗细、长短都相同的铜丝和铁丝比较,铁丝的电阻较大
D.要改变导体的电阻,可以改变通过的电流
【思路点拨】电阻为导体一种属性,其大小取决于导线长度、粗细及导体的材料,与是否有电流无关;横截面积、长度相同的铜丝和铁丝,铁丝的电阻大。
【答案】C
【解析】导体和绝缘体的区别在于电阻的大小,绝缘体是指电阻无穷大的物体,故A错误;要比较电阻的大小,需要比较导线长度、粗细及导体的材料,故B错误;粗细相同,长度相同的铜丝的电阻要比铁丝小,故C正确;导体的电阻与通过导体的电流无关,故改变电流无法改变导体的电阻,故D错误;故选C。
类型二、滑动变阻器的原理
2.常用的变阻器有滑动变阻器和电阻箱,下列说法中正确的是( )
A.电阻箱能逐渐地改变它连入电路的电阻,但不能表示出连入的阻值
B.滑动变阻器能够表示出它连入电路的阻值
C.电阻箱能表示出它连入电路的阻值
D.种变阻器规定有最大的阻值,对通过它们的电流没有任何限制
【答案】C
【解析】电阻箱能表示出连入电路的阻值,但不能逐渐地改变连入电路的电阻,所以A错误,C正确;滑动变阻器能连续地改变接入电路中的阻值,但不能读数,所以B错;滑动变阻器和电阻箱都有允许通过的最大电流,所以D错误。
类型三、滑动变阻器的使用
3.在如图所示的电路中,用滑动变阻器调节灯的亮度,若要求滑片P向右端滑动时灯逐渐变亮,则下列接法正确的是( )
A.M接A,N接B B.M接C,N接D C.M接C,N接B D.M接A,N接D
【思路点拨】(1)如果灯泡变亮,滑动变阻器的滑片向右移动时,接入电路的电阻丝变短,电路中的电流变大。(2)滑动变阻器在电路中的正确连接方式满足“一上一下”两个接线柱,哪一段电阻丝被接入电路中是由下面的接线柱决定的,它就是下面被连接的接线柱与滑片P之间的部分。
【答案】D
【解析】滑动变阻器的滑片右移,灯泡变亮,电路中电流变大。电源电压不变时,电流变大,电阻变小,滑片向右端滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻丝变短。所以滑动变阻器的右端连入电路,下面的接线柱一定接D,上面的接线柱接A或B均可。
类型四、实验探究
4.用实验探究决定电阻大小的因素,供选择的导体规格如下表:
(1)我们用到的实验方法是: ; 。
(2)研究电阻与材料的关系时,应选 和 。
(3)研究电阻与长度的关系时,应控制材料、横截面积不变,应选 和 。
(4)选 和 可研究电阻与横截面积的关系。
(5)对导体的选择合理的一组是( )
A、②③⑤⑥;B、②③⑥⑦;C、⑤⑥⑦⑧;D、①⑤⑥⑦
【答案】(1)控制变量法;转换法;(2)①;⑤;(3)⑤;⑦;(4)⑤;⑥;(5)D
【解析】探究影响电阻大小的因素时,除了探究的因素发生改变外,要控制其它因素不发生改变,因此应该用控制变量法进行探究;又因为电阻是阻碍电流的大小的因素,所以电阻的变化可以转换为电路中电流的变化,因此还需要用转换法进行分析;因为①和⑤的长度和横截面积相同,因此选择导线①和⑤可以探究电阻与材料的关系;因为⑤和⑦的材料和横截面积不变,故可以探究电阻与长度的关系;因为⑤和⑥的长度和材料相同,因此可以探究电阻与横截面积的关系;故探究影响电阻大小的实验时,可以选择导线D。
一.选择题(共12小题)
1.物理老师给同学们做短路演示实验时,他将蓄电池、自制铜导线组成短路电路,如图所示是在实验中铜导线烧断时的情境,烧断处被烧断是因为该处一小段铜导线与其它同长度的铜导线相比,它的( )
A.电阻较大B.电压较小C.电流较大D.电功率较小
2.半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间,有些半导体材料的导电性能受温度、光照、压力等影响而显著变化。下列不能用半导体材料制作的是( )
A.热敏电阻B.光敏电阻C.压敏电阻D.高压输电线
3.家庭照明、城市亮化、演出舞台等使用了大量的发光二极管作为光源,发光二极管的主要材料是( )
A.导体B.半导体C.超导体D.绝缘体
4.2019年初,我国年仅22岁的年轻科学家曹原解决了困扰世界物理学家107年的难题,取得了在石墨烯超导领域中的重大突破,让超导科技向前迈出了一大步。超导就是导体电阻为零的现象,可以大大减少电阻的电热损耗。下列电器中最适用超导材料的是( )
A.保险丝B.变阻器的电阻丝
C.电烤炉的电热丝D.输电导线
5.能源、材料、信息是当今社会的三大支柱,2018年,我国年轻的科学家曹原,发现了一种新型的超导材料﹣﹣石墨烯,处于世界领先地位。对此下列描述正确的是( )
A.这种材料制成的元件,其电阻大小与长度和横截面积有关
B.这种材料可以广泛应用于电饭锅等家用电器的发热体生产
C.这种材料用于各种集成电路上,可以大大节约电能的损耗
D.这种材料属于超导材料,不具有导电性
6.当温度下降到很低时,部分导体电阻会突然消失,这种现象称为超导现象,假如白炽灯灯丝、电动机内线圈、电饭锅的发热板、电熨斗发热电阻都是用超导材料制作的,则通电后下列说法正确的是( )
A.灯仍发光
B.电动机运转且效率比原来更高
C.电饭锅仍能煮饭
D.电熨斗仍能熨衣服
7.关于电压、电流和电阻,下列说法正确的是( )
A.导体的电阻由它两端的电压和通过的电流决定
B.通过导体的电流越大,这段导体的电阻就越小
C.电阻中有电流时它两端一定有电压
D.电压的作用是使电路中产生自由电荷
8.物理学中,我们常用图象来表示一些物理量间的变化关系,如图所示,下列物理量关系不能用该图表示的是( )
A.定值电阻两端的电压与通过它的电流
B.做匀速直线运动物体的速度与时间
C.某种物质组成实心物体的质量与体积
D.某种液体内部压强与深度
9.下列有关电阻的说法正确的是( )
A.导体的电阻越小,表明该导体的导电能力越强
B.导体中的电流为零时电阻也为零
C.导体的电阻与导体两端的电压成正比
D.导体的电阻与通过导体的电流成正比
10.小明用如图所示的器材探究“影响电阻大小的因素”。a、b是长度都为1m的镍铬合金丝(已除去表面绝缘漆),a的横截面积小于b的横截面积。关于此实验,下列说法正确的是( )
A.如果把镍铬合金丝换成导电能力非常好的铜丝或银丝进行实验,实验效果会更好
B.利用此装置只能探究导体电阻大小和横截面积的关系
C.本实验用灯泡的亮暗反应接入电阻大小,说明灯泡的亮暗会影响接入电阻的大小
D.为了准确比较两条合金丝的电阻,可在电路中串联一个电流表
11.根据表格中数据,可判断下列说法正确的是( )
A.质量相同的铜块和铝块,吸收相同的热量,铜的温度升高的大
B.加热质量相同的铁和铜,其温度与加热时间的关系图象如图所示,其中图线b表示的是铁
C.横截面积相同的铜线和铝线,若电阻相等,则铝线较长
D.将粗细、长度相同的铁线和铝线,串联后接入电路中,则通过铁线的电流小
12.在探究电阻大小决定因素的实验时,利用一根镍铬合金丝,一定不能完成的实验是( )
A.探究电阻大小与导体材料的关系
B.探究电阻大小与导体横截面积的关系
C.探究电阻大小与导体长度的关系
D.探究电阻大小与导体温度的关系
二.填空题(共4小题)
13.雷电是大气中一种强烈的放电现象,高大建筑物的顶端都装有 来预防雷击。人体被淋湿后,人体的电阻将 (选填“变大”。“变小”或“不变”)。
14.人的双手间(干燥)的电阻为1~5 (填单位):对人体来说,皮肤干燥时的电阻比皮肤潮湿时的电阻要 (选填“大“或“小”)。
15.如图是一种可以改变音响声音大小的电路元件结构示意图,A、B、C是固定的铜片,d是一段裸露的弧形电阻,e是一端连接在B上,另一端可在d上滑动的铜片。已知该元件的铜片C和铜片B串接入电路中,使滑片e逆时针转动时,则该元件接入电路的电阻 (选填“变大”或“变小”),通过该元件的电流 (选填“变大”或“变小”),从而调节音响声音的大小。
16.长度和粗细相同的铜导线A和镍铬合金线B,电阻大的是 (选填A或者B),如果将镍铬合金线对折使用,电阻会 。(选填“变大”、“不变”或“变小”)
三.实验探究题(共1小题)
17.学习了电学知识后,小明对影响电阻大小的部分因素进行了探究,器材有:开关、电流表、干电池(电压恒为1.5V)各一个,三根完全相同的合金丝,导线若干,连接如图甲所示的电路,小明将合金丝以不同方式分别接入电路A、B之间,闭合开关S后,记录的数据如表。
根据实验数据,回答下列问题:
(1)如图乙是将一根合金丝接入电路时电流表的读数,请将其填入表格中。
(2)电阻的大小与长度的关系是:在其它条件不变的情况下,长度越长,电阻 。
(3)分析表中的实验数据,还可以得出导体的电流与电阻的关系:在电压不变时,电流与电阻成 。
(4)若该合金丝的横截面积为1mm2,则实验中一根合金丝的长度是 m。(已知该合金丝长1m,横截面积1mm2的阻值为1Ω)
变阻器
1.概念:能改变接入电路中电阻大小的元件叫做变阻器。
2.学生实验常用的变阻器——滑动变阻器
(1)原理:靠改变连入电路的电阻丝的长度来改变电阻。
(2)构造:主要部件是由电阻率大的电阻丝绕成的线圈(表面涂有绝缘漆);滑片套在金属棒上,可以自由滑动;金属棒的电阻很小,相当于一根导线。
(3)使用方法:a.不能超过变阻器允许通过的最大电流值;b.接入电路时“一上一下”。
一.选择题(共9小题)
1.滑动变阻器改变接入电路的电阻是靠( )
A.改变连入电路的材料来实现的
B.改变连入电路中导线的长度来实现的
C.改变连入电路中导线的横截面积来实现的
2.如图所示的四个实验中,能模拟滑动变阻器原理的是( )
A.B.
C.D.
3.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,开关S闭合后,调节滑动变阻器滑片P的位置,当灯泡L恰好正常发光时,电流表A的示数为0.5A,电压表V的示数为2V,则关于该电路,下述判断正确的是( )
A.电源电压是2V
B.灯泡的额定功率是1W
C.若滑片再向右滑动,灯泡有可能被烧毁
D.若滑片再向右滑动,A表示数将减小,V表示数将增大
4.甲变阻器标有“50Ω1.5A”,乙变阻器标有“10Ω2.5A”,两变阻器的瓷筒的粗细、长度一样,电阻线由同种合金材料制成,则( )
A.甲的电阻线较粗
B.乙的电阻线较粗
C.两变阻器的电阻线粗细相同
D.无法判定
5.下列是有关实验室中常用仪器的一些说法,其中错误的是( )
A.滑动变阻器的工作原理是通过改变接入电路的电阻丝的长度来改变电阻的
B.验电器的工作原理是同种电荷相互排斥
C.不允许把电压表直接接到电源的两极上
D.电流表接入电路时,应使电流从其正接线柱流入,从负接线柱流出
6.滑动变阻器,是通过改变下列哪个因素来改变接入电路中电阻大小的( )
A.温度B.横截面积C.长度D.材料
7.小明做“用滑动变阻器改变电流”的实验时,连好如图所示的电路,将滑动变阻器的滑片滑到最大阻值处,闭合开关S,发现灯泡不亮。接下来,以下做法最合理的是( )
A.断开开关S,更换灯泡重新实验
B.断开开关S,拆掉导线重新连接电路
C.断开开关S,增加电池的个数重新实验
D.观察电流表的示数是否为零,判断电路是否断路
8.如图是滑动变阻器连入电路的实物图,当滑动变阻器的滑片向左移动时,滑动变阻器接入电路的阻值变大的是( )
A.②④B.①③C.②③D.①④
9.如图所示,当滑片P向右移动时,滑动变阻器连入电路的电阻变小的是( )
A.B.
C.D.
二.填空题(共6小题)
10.电阻器的作用是用于控制 大小,某滑动变阻器的铭牌标有“50Ω 1A”字样,其中“50Ω”的含义是 。
11.如图1所示,竖直向上匀速拉弹簧测力计,使物块A在水平木板上做匀速直线运动,物块A受到的滑动摩擦力大小为 N,如图所示,电阻箱的读数是 Ω,如图所示,体温计的示数为 ℃.
12.滑动变阻器是通过改变导体的 来改变电阻的。实验室里某滑动变阻器的铭牌上标有“50Ω 1A”字样,它表示该变阻器的电阻变化范围是 ,1A表示 。
13.滑动变阻器是通过改变连入电路的电阻线的 来改变电阻。某一滑动变阻器标有“50Ω 1.5A”的字样,其中“50Ω”表示 ,“1.5A”表示 。
14.在如图所示的电路中,用滑动变阻器调节灯的亮度,若要求滑片P向右端滑动时灯逐渐变暗,则应该采取 (选填“M接A、N接D”或“M接C、N接B”)
15.如图所示,甲为亮度可调的台灯,电位器实际上是一个 电阻;(选填“可变”或“定值”);乙为电位器的内部结构示意图,a、b、c是它的三个接线柱,旋钮带动滑片转动。若顺时针旋转旋钮时灯泡发光变亮,则需将 (选填“a和b”、“a和c”或“b和c”)接线柱接入电路。关于电位器上电阻丝的材料,应该选用 (选填“铜丝”或“镍铬合金丝”)。
材料
编号
长度(米)
横截面积(毫米2)
镍铬合金
①
1
0.5
②
1
1
③
1.5
0.5
④
1.5
1
锰铜
⑤
1
0.5
⑥
1
1
⑦
1.5
0.5
⑧
1.5
1
物质
长1m、横截面积1mm2
的金属导线在20℃时的电阻值/Ω
密度/(kg•m﹣3)
比热容/[J•(kg•℃)﹣1]
铜
0.017
8.9×103
0.39×103
铁
0.096
7.9×103
0.46×103
铝
0.027
2.7×103
0.88×103
连接方式
一根
两根串联
三根串联
两根并联
三根并联
电流表读数/A
0.15
0.1
0.6
0.9
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